應用型高校生物工程類專業(yè)內(nèi)涵分析

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【摘要】生物工程產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展對我國生物工程人才培養(yǎng)提出新的要求，本文以“生物制藥工藝學”課程為例，對應用型本科院校生物工程類人才培養(yǎng)目標、素質(zhì)結(jié)構(gòu)與專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)方面進行分析，為應用型本科院校生物工程類專業(yè)建設(shè)提供思路。

【關(guān)鍵詞】教學改革；內(nèi)涵建設(shè)；生物工程

生物工程產(chǎn)業(yè)其創(chuàng)新性和發(fā)展趨勢日新月異，產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展相應對人才培養(yǎng)提出了新的要求，通過探索不同育人模式和創(chuàng)新機制，提高教學質(zhì)量，走內(nèi)涵式發(fā)展之路是應用型本科高校生物工程類專業(yè)建設(shè)重要環(huán)節(jié)，是高校專業(yè)發(fā)展由規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)向質(zhì)量提升的必由之路[1]?！吧镏扑幑に噷W”（Biopharmac-euticaltechnology）是生物工程專業(yè)的核心課程之一，其學科基礎(chǔ)是生物化學、微生物學、發(fā)酵工程、基因工程等多門基礎(chǔ)學科，為藥物生產(chǎn)提供原理和方法，內(nèi)容包括以生物性成為為原料，采用現(xiàn)代生物技術(shù)，包括微生物發(fā)酵、酶工程、細胞培養(yǎng)和分子生物學技術(shù)等提供產(chǎn)品和技術(shù)?！吧镏扑幑に噷W”課程綜合性強，集合了生物工程專業(yè)理論知識和實踐技能知識體系，該課程的建設(shè)對應用型本科院校生物工程類人才培養(yǎng)目標、素質(zhì)結(jié)構(gòu)及專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)具有重要意義。

1課程目標與人才素質(zhì)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)

生物工程類專業(yè)包括生物工程、生物制藥和合成生物學專業(yè)，生物技術(shù)革命極大推動了系統(tǒng)生物學、合成生物學等新興學科發(fā)展，也推動生物檢測試劑、抗體疫苗等產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。如何挖掘新的專業(yè)特色、培養(yǎng)兼具工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和具備國際化視野的生物工程類專業(yè)人才是專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)的目標，對生物工程技術(shù)人才培養(yǎng)提出了新的要求：滿足新型生物工程技術(shù)人才在相關(guān)領(lǐng)域從事產(chǎn)品生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、工藝設(shè)計和新產(chǎn)品開發(fā)，實現(xiàn)“知識+能力+素養(yǎng)”綜合化、全方位的復合型人才培養(yǎng)目標?！吧镏扑幑に噷W”是生物工程專業(yè)的一門生物工程專業(yè)核心課程，其主要內(nèi)容包括生物藥物生產(chǎn)工藝原理及其控制，課程理論與實踐緊密結(jié)合，要求學生在學過生物化學、發(fā)酵工程、細胞工程、基因工程、分離與純化工程等課程的基礎(chǔ)上，通過本課程的學習，了解和掌握各類生物藥物的理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)等特征，并按照不同工藝的特點，確定天然原料、工程菌、細胞系、動力學等過程工藝與生產(chǎn)方法，并如何應用這些基本理論去分析和解決生產(chǎn)過程中的具體問題[2]。通過掌握生物工程科學原理和工藝技術(shù)過程等基礎(chǔ)理論和技能，培養(yǎng)能在生物工程領(lǐng)域從事生產(chǎn)技術(shù)提升、產(chǎn)品開發(fā)推廣的應用型工程技術(shù)人才?！吧镏扑幑に噷W”課程目標要求掌握生物藥物制備的技術(shù)原理、生產(chǎn)工藝和純化技術(shù)方法等方面的專業(yè)知識；運用生物工程的基本理論，分析和解決生物工程制藥的能力；運用生物工程知識進行制藥工藝的改進、技術(shù)創(chuàng)新以及新藥的研發(fā)，在此過程中培養(yǎng)學生自學能力和科研能力；在課程學習過程中培養(yǎng)科學思維能力，掌握生物制藥工藝學的基本理論、基本實驗技能，具備良好的專業(yè)素質(zhì)和求實創(chuàng)新的精神。課程要求學生能夠開展專業(yè)實驗，包括制定方案、處理樣品、開展實驗、分析數(shù)據(jù)、撰寫報告、得到合理有效的結(jié)論等。

2“生物制藥工藝學”教學方法革新

課程是專業(yè)人才培養(yǎng)的核心單元和核心要素，課程體系對學生提高本科生的創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)揮重要作用。新工科專業(yè)人才是專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，是通過課程挖掘新的專業(yè)特色、培養(yǎng)工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力的[3]。課程改革能激發(fā)學生學習的主動性和針對性，使學生具備扎實的專業(yè)理論知識、工業(yè)生產(chǎn)實際應用能力，能夠使學生具備良好的工程實踐基礎(chǔ)、組織管理水平和團隊合作能力，在生物工程相關(guān)領(lǐng)域從事生物工程相關(guān)產(chǎn)品過程管理、工藝設(shè)計、產(chǎn)品研發(fā)的應用型工程技術(shù)專業(yè)人才，實現(xiàn)專業(yè)知識和能力素養(yǎng)綜合化、全方位的復合型人才培養(yǎng)目標。生物工程專業(yè)核心知識領(lǐng)域包括生物化學、細胞生物學、分子生物學等內(nèi)容，涵蓋生物體的結(jié)構(gòu)、功能及特征、生物與環(huán)境、生物化工、生物工程的原理與應用等知識領(lǐng)域，也是涵蓋“生物制藥工藝學”課程體系的內(nèi)容。優(yōu)化課程體系，合理安排課程之間知識點的邏輯關(guān)系，調(diào)整部分課程理論和實踐課程的比例，培養(yǎng)復合型應用技術(shù)型人才是生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要內(nèi)容。構(gòu)建優(yōu)秀課程教學團隊，開展課程建設(shè)，將課程作業(yè)、課程測驗、實驗實習報告、課程論文等成績納入課程總評成績中，便于綜合考察學生學習效果。“生物制藥工藝學”學習要求藥品研發(fā)與生產(chǎn)與制藥工藝相結(jié)合，前沿科技成果與制藥工藝相結(jié)合，在實習基地觀摩和操作實踐中，加深體會，激發(fā)學生對理論知識學習和未知知識領(lǐng)域探究的熱情。鼓勵教師離崗訪學、或到企業(yè)“雙師型”培訓，推進產(chǎn)教融合、注重實踐教學和校企合作，加強學術(shù)交流。在每個知識模塊的學習過程中，掌握具體產(chǎn)品的基本原理和生產(chǎn)技術(shù)，通過問題導向式學習、比較式學習、研究式學習和拓展式學習等方法，引入各種慕課和網(wǎng)絡(luò)教學資源，豐富教學素材多元化。通過引入虛擬仿真教學手段，推進教學方式與信息技術(shù)深度融合，加強學生踐操作能力培養(yǎng)。開展線上線下、主動與被動的協(xié)同教學，實現(xiàn)教育教學過程的有機互補。如在基因工程制藥工藝一章中，重組生物制品的工藝研發(fā)要求的核心內(nèi)容、其相關(guān)法規(guī)和技術(shù)的指導原則之間的關(guān)系，如何把基因工程技術(shù)應用于抗生素、氨基酸和維生素等制藥中。通過問題激發(fā)知識的學習，知識的學習反過來被用于問題的解決，使知識更加豐富，容易記憶，也便于遷移。在新理念的指導下，改革教學方法與學習方法，創(chuàng)新課堂教學方式方法，采用討論式、翻轉(zhuǎn)課堂等課堂教學方法，激發(fā)學生研究性學習興趣。注重課內(nèi)與課外、線上與線下、提高實踐教學與學習效率。

3課程建設(shè)與研究性學習

專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)是應用型本科教學中復雜的系統(tǒng)工程，而學科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)是高校內(nèi)涵式發(fā)展的首要內(nèi)容,課程又是專業(yè)人才培養(yǎng)的核心單元和核心要素，真正對學生發(fā)揮作用的是課程體系[3]。生物工程專業(yè)知識單元的選擇既要涵蓋共性教學規(guī)范，同時根據(jù)教學資源的差異，體現(xiàn)專業(yè)的特色與優(yōu)勢。優(yōu)化課程體系及個課程之間的邏輯關(guān)系，將部分課程由理論課程為主調(diào)整為以實踐課為主，開展課程建設(shè)，構(gòu)建優(yōu)秀課程教學團隊，將課程作業(yè)、課程實驗報告、課程測驗、課程論文等成績納入課程總評成績中。專業(yè)核心課程凝練涉及學生在本專業(yè)領(lǐng)域習得的基本專業(yè)理論知識與方法論，這部分課程知識內(nèi)容需要系統(tǒng)的、層次性地逐步展開，課程的開發(fā)與設(shè)計需要結(jié)合當前學科專業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法、新工藝、新成果。專業(yè)核心課程強調(diào)工程人才的設(shè)計、研發(fā)、創(chuàng)新能力、解決復雜工程問題的能力與多學科學術(shù)共同體之間對話交流與合作的能力等。挖掘和充實生物技術(shù)領(lǐng)域新的研究成果、前沿學術(shù)發(fā)展經(jīng)驗及時融入課堂教學，注重培養(yǎng)學生的研究性學習方法和創(chuàng)造性思維模式，激發(fā)創(chuàng)新靈感，構(gòu)建新型的教學模式和育人模式。深度融合生物學與工程學，結(jié)合學校、區(qū)域等特色，提高生物工程學科人才培養(yǎng)質(zhì)量，加強服務社會功能。“生物制藥工藝學”課程涵蓋分子生物學、細胞生物學、生物化學等內(nèi)容，包括生物工程設(shè)備、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、工廠自動化設(shè)計等工程內(nèi)容，其專業(yè)內(nèi)容主要領(lǐng)域分為基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、生化工程和生物反應器工程，其中基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。在“生物制藥工藝學”教學過程中，基于問題的教學模式（Problem-basedlearning，PBL）提升問題解決能力效果顯著。推行基于問題的探究式學習方法，檢索相關(guān)知識點研究進展，幫助學生開展研究性學習。通過學生理論知識掌握與實踐技能的訓練，培養(yǎng)學生的興趣愛好，推進教學方式與信息技術(shù)深度融合，充分利用虛擬仿真教學等網(wǎng)絡(luò)課程資源，開展線上線下、主動與被動的協(xié)同教學，實現(xiàn)教育教學過程線上線下的有機互補[4]。同時，本科生導師制強調(diào)因材施教個性化教育培養(yǎng)模式，通過導師的啟發(fā)和引導，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，也是素質(zhì)教育改革的新思路，對人才創(chuàng)新素質(zhì)提升以及本科教育改革有著積極的意義。

4課程建設(shè)與工程教育專業(yè)認證

“雙萬計劃”一流專業(yè)、一流課程建設(shè)戰(zhàn)略和專業(yè)認證在人才培養(yǎng)質(zhì)量和提升專業(yè)競爭力發(fā)揮重要作用。本科教學質(zhì)量保證與質(zhì)量改進的重要措施是國際工程教育專業(yè)認證，主要強調(diào)以學生為中心、以產(chǎn)出為導向的效果和持續(xù)改進的理念。合格的專業(yè)認證有利于學校規(guī)范面向工程教育的各個環(huán)節(jié)，提升學校的人才培養(yǎng)聲譽，培養(yǎng)全面合格的工程技術(shù)人才。地方應用型高校主要從師資隊伍水平、人才培養(yǎng)能力、科研成果轉(zhuǎn)化、社會服務水平和文化傳承效果等方面，發(fā)揮用人單位反饋、第三方評價等在人才培養(yǎng)、人才需求、專業(yè)標準和專業(yè)認證等方面的作用[5]。通過生物工藝學課程學習和生產(chǎn)實踐，分析學生掌握工程知識、問題分析能力、工程設(shè)計解決方案、研究性學習能力水平，把生物工程產(chǎn)業(yè)需求和前沿技術(shù)更新到教學內(nèi)容中。以行業(yè)需求為導向，通過企事業(yè)單位評價和反饋推動教學質(zhì)量提升，了解用人單位對生物工程企業(yè)對學生知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、課程體系及其他方面的反饋評價，從而優(yōu)化培養(yǎng)方案、論證課程體系、強調(diào)教學過程、落實質(zhì)量監(jiān)控以及持續(xù)改進機制。夯實教學內(nèi)容生物工程類專業(yè)認證重點考核條件是否為達到學生預期目標而設(shè)置。根據(jù)生物工程專業(yè)認證標準、學科建設(shè)和行業(yè)發(fā)展的最新狀況，對本專業(yè)的培養(yǎng)目標、課程體系、培養(yǎng)方案進行適時評價與修訂。

5結(jié)語

應用型高校生物工程類專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)與產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展密切相關(guān)，專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)以培養(yǎng)未來生物科學產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才為己任。課程體系、教學過程及學科建設(shè)方面必須適應新時代的發(fā)展需求，探索生物工程類學科專業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新方法、新成果，培養(yǎng)具有良好的理論知識體系，富有開拓精神、創(chuàng)新意識和實踐能力的工程技術(shù)人才，更好地為生物制藥行業(yè)輸送合格的應用技術(shù)型人才。

參考文獻

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[2]余瓊,王秋新.工科課程思政實踐路徑探索——以“生物制藥工藝學”課程為例[J].黑龍江教育(理論與實踐),2021,1359(7):25-26.

[3]過建春,李志宏.地方新建本科院校特色發(fā)展之路探索[J].中國高等教育,2017(12):34-36.

[4]陳文琪,張薇.“新工科”建設(shè)背景下工科專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)研究[J].科教導刊,2018,35(12):5-6.

[5]林建胡,陳志勇,李文芳.新時代地方應用型高校一流專業(yè)建設(shè)新思[J].莆田學院學報,2019,26(3):99-103.

作者：謝朝暉 魯鐵 單位：河南城建學院生命科學與工程學院